Nanofitomedicina

Nos últimos anos, extensas pesquisas sobre extratos de plantas levaram ao desenvolvimento de medicamentos fitoterápicos, resultando em um aumento significativo no seu uso. Polifenóis, encontrados em frutas, chá, cerveja, vinho tinto, vegetais verdes, soja e café, exibem propriedades antioxidantes, anti-inflamatórias, antimicrobianas, antimutagênicas, antigenotóxicas, anticancerígenas e de estimulação digestiva. Além disso, demonstram efeitos preventivos contra doenças cardiovasculares, distúrbios neurodegenerativos, diabetes, obesidade e câncer. Apesar do seu potencial medicinal, o seu uso clínico é dificultado pela má biodistribuição no corpo e pela estrutura complexa que reduz a biodisponibilidade durante a digestão e o metabolismo.

Devido aos avanços na nanotecnologia, foi possível melhorar os aspectos farmacológicos dos fitomedicamentos. Sendo assim, Sardarabadi e colaboradores (2024) realizaram uma revisão enfatizando o estudo dos efeitos de um único polifenol em um nanocarreador para entender seu impacto em suas propriedades e potenciais utilizações.

> Curcumina

A curcumina (CUR) possui diversas propriedades vantajosas, como efeitos anti-inflamatórios, antioxidantes, quimiopreventivos e quimioterapêuticos. No entanto, sua eficácia terapêutica é seriamente comprometida pela baixa solubilidade em água, resultando em limitada biodisponibilidade e atividade. Por exemplo, após a administração oral de 12 g de extrato de CUR, a concentração sérica de CUR atingiu apenas 57,6 ng/ml.

> Quercetina

A quercetina (QUR) é um pigmento natural que confere cores a várias frutas, flores e vegetais. Demonstrou vantagens promissoras em indivíduos com COVID-19, reduzindo a necessidade de admissão em unidades de terapia intensiva e hospitalização. Em doenças cardiovasculares, apresentou propriedades anti-hipertensivas, hipolipemiantes, hipoglicemiantes, antiateroscleróticas e cardioprotetoras em estudos experimentais. No entanto, sua absorção após administração oral é limitada devido à baixa solubilidade em água, instabilidade (afetada por pH, temperatura, glutationa e íons metálicos) e outros fatores. Além disso, é rapidamente metabolizada e eliminada do corpo, limitando sua eficácia. Por isso, pesquisadores sugeriram o uso de métodos de encapsulação para aumentar a sua biodisponibilidade e reduzir seus efeitos tóxicos.

> Resveratrol

O resveratrol (RSV) é um polifenol encontrado em uvas vermelhas, conhecido por seus potenciais efeitos na perda de peso, febre, expansão dos vasos sanguíneos e coagulação sanguínea. No entanto, não é solúvel em água, apenas em álcool e PEG-400. Em mamíferos, o rápido metabolismo e eliminação do RSV, devido à fotodegradação e ao metabolismo de primeira passagem, resultam em baixa biodisponibilidade.

> Pterostilbeno

O pterostilbeno (PTS) é um composto natural encontrado predominantemente em mirtilos, atuando como um equivalente natural ao resveratrol. Diversos estudos experimentais destacaram o seu robusto potencial antioxidante, evidenciando sua eficácia na inibição da carcinogênese, na modulação de distúrbios neurológicos e vasculares, e na melhoria do diabetes. No entanto, apesar de suas valiosas propriedades terapêuticas, este polifenol é praticamente insolúvel em água.

> Apigenina

A apigenina (APG) é um bioativo presente em frutas e vegetais, com propriedades terapêuticas antimicrobianas, anti-inflamatórias, antioxidantes, neuroprotetoras e anticancerígenas. No entanto, o seu uso constante pode causar desconforto gástrico e irritação dérmica. Sua eficácia terapêutica é limitada pela alta lipofilicidade, que reduz sua biodisponibilidade.

> Luteolina

A luteolina (LUT) é um flavonoide com potencial anti-inflamatório, antialérgico e anticancerígeno. No entanto, sua baixa solubilidade em água, reduzida bioatividade e alta quantidade de grupos hidroxila fenólicos prejudicam a absorção oral e podem causar dificuldades para indivíduos intolerantes a fenóis, limitando suas aplicações clínicas.

> Ácido elágico

O ácido elágico (EA) é um polifenol bioativo com propriedades antioxidantes, anti-inflamatórias, antimutagênicas e antiproliferativas, e potencial terapêutico para várias doenças humanas. Estudos mostram que pode regular vias de sinalização celular, oferecendo efeitos preventivos e mitigadores em doenças crônicas como enfermidades cardiovasculares, neurodegenerativas, diabetes e câncer. Também possui efeitos antiateroscleróticos, antialérgicos, cardioprotetores, antifibróticos, neuroprotetores, hepatoprotetores, nefroprotetores, antinociceptivos, antiestrógenos, cicatrizantes, osteogênicos, protetores da pele, antimicrobianos, antivirais e antiparasitários. No entanto, apresenta baixa solubilidade em água e permeabilidade.

> Ácido Ferúlico

O ácido ferúlico (AF) é encontrado em plantas como aveia, arroz, trigo, abacaxi, grãos, vegetais, folhas, flores, frutas, feijões e sementes de café, alcachofra, nozes e amendoins. Seus efeitos terapêuticos incluem benefícios para doenças cardiovasculares, neurodegenerativas, câncer e diabetes. No entanto, a sua biodisponibilidade é limitada devido à sua baixa solubilidade, estabilidade reduzida e curta meia-vida de circulação.

> Naringenina

A naringenina (NAR), encontrada em vários frutos cítricos, possui propriedades farmacêuticas como efeitos antiaterogênicos e anti-inflamatórios, promoção do metabolismo de carboidratos, redução da peroxidação lipídica e da carbonilação de proteínas, aumento das defesas antioxidantes, eliminação de espécies reativas de oxigênio e modulação do sistema imunológico. No entanto, a NAR é insolúvel em água.

> Crisin

A crisin (CRY) é um fitoquímico dietético encontrado em extratos botânicos como própolis, flor da paixão azul (Passiflora Caerulea) e mel. Possui propriedades terapêuticas antioxidantes, anticancerígenas e anti-inflamatórias. No entanto, a CRY tem baixa solubilidade em água e, consequentemente, baixa biodisponibilidade oral, limitada também por sua permeabilidade moderada e rápido metabolismo.

> Miricetina

A miricetina (MYR) é abundante em frutas, vegetais, bagas, chás e vinhos. Este flavonoide natural tem atraído interesse de pesquisa por suas propriedades anticancerígenas e por melhorar a resistência à insulina. A sua biodisponibilidade oral pode ser melhorada através da maior permeação da membrana, aumento da solubilidade e da taxa de dissolução, ou prevenção do metabolismo e eliminação rápida, já que todas as formas de MYR são altamente insolúveis em água pura.

> Genisteína

A genisteína (GNS) apresenta inúmeros efeitos benéficos à saúde, como prevenção da osteoporose, redução do risco de doenças cardiovasculares, alívio de sintomas da menopausa e atividade anticancerígena. No entanto, a GNS é praticamente insolúvel em água fria. Ela apresenta leve solubilidade em água quente, metanol quente, etanol quente e solubilidade em metanol 80% quente, etanol 80% quente, acetona quente e piridina.

> Hesperidina

A hesperidina (HSP) é encontrada em grandes quantidades em frutas cítricas, como laranja e limão. Além de seu conhecido efeito anti-inflamatório, benefícios cardiovasculares e papel no manejo do diabetes tipo II, investigações recentes revelaram múltiplas vantagens da HSP para aplicações cutâneas. Essas incluem cicatrização de feridas, clareamento da pele, proteção UV, propriedades antimicrobianas e possíveis funções anticancerígenas. Além disso, este polifenol pode melhorar a permeabilidade epidérmica em pele jovem e envelhecida. A HSP apresenta solubilidade limitada em ambientes aquosos e possui mínima biodisponibilidade, o que representa impedimento significativo ao seu uso prático na medicina.

> Daidzeína

A daidzeína é um composto natural encontrado em soja e outras leguminosas. Funciona como um antioxidante, protegendo contra várias doenças, particularmente aquelas associadas aos estrogênios, como câncer de mama, osteoporose, doenças cardiovasculares e diabetes. No entanto, a sua eficácia é limitada devido à sua inadequada solubilidade em água.

> Galangina

A galangina (GAL) é encontrada principalmente em própolis e em raízes de Alpinia officinarum. É uma substância que não tem efeitos adversos relatados e exibe atributos antivirais, antibacterianos, antidiabéticos e anticancerígenos. É notável que a GAL não afeta adversamente a hiperglicemia ou níveis lipídicos anormais. Apesar dessas admiráveis propriedades terapêuticas, é reconhecida como uma molécula com solubilidade limitada em água.

Os polifenóis, como metabólitos secundários produzidos por plantas, enfrentam limitações em seu uso terapêutico devido à baixa biodisponibilidade. Em modelos de mamíferos, a maioria dessas substâncias, apesar de sua natureza lipofílica, apresenta baixa biodisponibilidade, pois são amplamente metabolizados e rapidamente eliminados. Na última década, diversas abordagens metodológicas e derivados sintéticos foram desenvolvidos para melhorar a solubilidade em água, absorção, transporte através da membrana e biodisponibilidade dos polifenóis. A nanonização, ou redução do tamanho dos polifenóis para a escala nanométrica, tem sido explorada como uma forma de melhorar sua biodisponibilidade por meio de diferentes formulações.

Os nanocarreadores multifuncionais são uma estratégia que os pesquisadores de nanotecnologia têm utilizado para modificar a farmacocinética dos medicamentos. Nesse nanocarreador multifuncional (nanocarreador ABCD), a primeira parte (parte A) é composta pelos ingredientes farmacêuticos ativos (APIs). Para evitar o contato direto dos APIs com células não-alvo e aumentar sua solubilidade em água, a parte A é envolvida por uma camada biocompatível que funciona como um carreador (parte B). Para aumentar o tempo de circulação e inativar o sistema reticuloendotelial, o carreador é funcionalizado com material biocompatível endógeno ou exógeno (parte C). Finalmente, o elemento de direcionamento ativo (parte D) é adicionado à parte C para entregar os APIs ao destino definido.

Essa abordagem com o uso de nanocarreadores pode superar as limitações dos polifenóis, melhorando sua solubilidade em água, aumentando o tempo de circulação e aprimorando a entrega direcionada. Ao utilizar a nanotecnologia, os pesquisadores esperam aumentar o potencial terapêutico dos polifenóis derivados de fontes alimentares.

Diversos estudos demonstraram como os nanocareadores melhoraram a eficiência de encapsulamento, mas os polímeros micelares se destacaram com a maior capacidade, indicando a melhora da estabilidade e entrega direcionada.

As nanoformulações fitossomais surgiram como um sistema de entrega promissor para polifenóis, oferecendo várias vantagens sobre métodos tradicionais, incluindo melhor equilíbrio hidrofílico-lipofílico, aumentando a taxa de dissolução no trato gastrointestinal. O seu processo de preparação é mais simples, não exigindo aditivos externos, o que reduz a complexidade e o custo. A interação de hidrogênio entre as moléculas de fosfatidilcolina e os extratos de polifenóis vegetais forma complexos estáveis que garantem a integridade e estabilidade durante o armazenamento e transporte, crucial para manter sua eficácia terapêutica.

Para garantir a compatibilidade e estabilidade, as propriedades físico-químicas dos fitossomos e dos compostos vegetais devem ser consideradas. O perfil de segurança e toxicidade das nanoformulações precisa ser minuciosamente investigado para garantir sua adequação para uso humano. A eficácia e biodisponibilidade dos polifenóis entregues devem ser avaliadas por meio de estudos in vitro e in vivo para determinar seu potencial terapêutico.

Os fosfolipídios são comumente usados como carreadores de compostos herbais em formulações baseadas em nanotecnologia, e a proporção entre esses componentes pode impactar significativamente a estabilidade e biodisponibilidade do composto herbal. Embora sejam geralmente considerados seguros, podem se tornar tóxicos em altas concentrações, o que é importante em ser avaliada ao desenvolver nanocarreadores para compostos herbais.